(57)【要約】  【課題】ヒートポンプ加温運転時に圧縮機１８の温度を高温に維持し、加温能力を向上させた自動販売機を提供する。  【解決手段】機械室３２内に設置した圧縮機１８の横に独立した風路３６を構成し、風路３６の内部に室外熱交換器１９と放熱ファン２０を配置したものであり、放熱ファン２０は、風路３６内の室外熱交換器１９のみを空冷する構成となっているため、ヒートポンプ加温運転時に圧縮機１８の温度を高温に維持することができ、加温能力を向上した自動販売機を提供することができる。【選択図】図３
2006004254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商品を収納するホット／コールド切換室を有する自動販売機において、前記ホット／コールド切換室内に設置された室内凝縮器と、商品を収納する区画の外に設置されたスパイラルフィンチューブで形成した室外熱交換器と、圧縮機と、放熱ファンとを備え、前記圧縮機の左右方向の空間領域に独立した風路を構成し、前記風路の内部に前記室外熱交換器と前記放熱ファンを配置したことを特徴とする加温システムを有する自動販売機。
【請求項２】
商品を収納するホット／コールド切換室を有する自動販売機において、前記ホット／コールド切換室内に設置された室内凝縮器と、商品を収納する区画の外に設置されたスパイラルフィンチューブで形成した室外熱交換器と、圧縮機と、放熱ファンとを備え、前記圧縮機の上方向の空間領域に独立した風路を構成し、前記風路の内部に前記室外熱交換器と前記放熱ファンを配置したことを特徴とする加温システムを有する自動販売機。
【請求項３】
圧縮機側の風路を形成する部品にスリットを設けることで、圧縮機周辺に風路開口部を形成したことを特徴とする請求項１から２のいずれか一項に記載の加温システムを有する自動販売機。
【請求項４】
圧縮機上面形状に合わせて発泡成形した断熱材で圧縮機を囲うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の加温システムを有する自動販売機。
【請求項５】
ＨＣ冷媒を使用するとともに、圧縮機と配管の継手部を、風路開口部の近辺に露出させたことを特徴とする請求項４に記載の加温システムを有する自動販売機。
【請求項６】
蒸発器として働く室外熱交換器の配管に結露センサを取り付け、前記結露センサにより結露を検知すると、加温システムの運転を停止させることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の加温システムを有する自動販売機。
【請求項７】
機械室の風路を形成する風路構成部材の結露水貯留部に吸水シートを設けたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の加温システムを有する自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、缶飲料などの商品を、ヒートポンプ方式により、冷却若しくは加温して販売する自動販売機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動販売機は、省エネを目的にヒートポンプで加温するシステムが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
図９は、特許文献１に記載された従来の自動販売機の冷媒回路図を示すものである。図９に示すように、自動販売機の庫内は３つに分割され、冷却専用庫（以下左室という）、冷却加温庫Ｂ（以下中室という）、冷却加温庫Ｃ（以下右室という）にそれぞれ対応して、後に詳述する利用側ユニット１Ａ（特定利用側ユニット）、利用側ユニット１Ｂ及び利用側ユニット１Ｃが設けられ、各ユニットにはそれぞれ送風機が設けられている。自動販売機の庫外側には、熱源側ユニット２及び送風機２０が設けられている。そして、これら熱源側ユニット２、利用側ユニット１Ａ〜１Ｃにて自動販売機の冷却加温装置が構成される。
【０００４】
次に、冷媒回路について説明する。前記熱源側ユニット２は、圧縮機１８と熱源側熱交換器１９と気液分離器２１などから構成されると共に、前記利用側ユニット１Ａ、１Ｂ及び１Ｃは、前記利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂ及び１２Ｃを有している。そして、熱源側熱交換器１９を圧縮機１８の冷媒吐出管３と冷媒吸込管４とに切換弁５Ａ、５Ｂを分岐接続する一方、熱源側ユニット２と利用側ユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃとを接続するユニット間配管６を冷媒吐出管３と分岐接続された高圧ガス管７と、冷媒吸込管４と分岐接続された低圧ガス管８と、液管９とで構成している。
【０００５】
そして、利用側ユニット１Ａの利用側熱交換器１２Ａは、低圧ガス管８と接続されると共に、液管９には電動膨張弁等の冷媒流量制御弁１４を介して接続されている。また、利用側ユニット１Ｂ、１Ｃの利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃは、高圧ガス管７と低圧ガス管８とにそれぞれ切換弁１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１１Ｂを介して分岐接続され、液管９には電動式膨張弁等の冷媒流量制御弁１５、１６を介して接続されている。
【０００６】
尚、電動式膨張弁等の冷媒流量制御弁１７を液管９に介在させている。また、左室は冷却のみ行うため、利用側ユニット１Ａには利用側ユニット１Ｂ、１Ｃの如き切換弁１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１１Ｂは設けていないが、切換弁を冷媒吐出管３と冷媒吸込管４とに分岐接続して、加温も可能としても良い。更に、左室を加温専用庫としても良く、その場合には当然に利用側熱交換器１２Ａは高圧ガス管７に接続されることになる。
【０００７】
ここで、従来例の各熱交換器の容量は、利用側熱交換器１２Ｂの容量を１とした場合、利用側熱交換器１２Ｃの容量が２、利用側熱交換器１２Ａの容量が３、熱源側熱交換器１９の容量は６となるように設定されている。
【０００８】
次に、図１０は、特許文献１に記載された従来の自動販売機の制御装置の構成図を示すものである。図１０に示すように、制御装置Ｃは、汎用マイクロコンピュータ２２により構成されており、入力側には商品の選択ボタンと、左室、中室、右室のそれぞれに取り付けられる温度検出手段としての温度センサ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃが接続されている。また、マイクロコンピュータ２２の出力側には、各切換弁５Ａ、５Ｂ、１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１１Ｂと、各冷媒流量制御弁１４、１５、１６と、冷媒流量制御弁１７と、圧縮機１８、各送風機、及び各商品搬出装置が接続されている。
【０００９】
また、図１１は、特許文献１に記載された従来の自動販売機の構成図を示すものである。図１１に示すように、圧縮機１８と熱源側熱交換器１９を同一の風路内に設置して放熱ファン２０により同時に熱交換するように構成されている。
【００１０】
以上のように構成された自動販売機について、以下その動作を説明する。
【００１１】
まず、左室、中室、右室の全てを冷却庫として商品を冷却する場合について説明する。
【００１２】
前記温度センサ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃが検出した温度が冷却設定温度以上であった場合、前記マイクロコンピュータ２２は、熱源側熱交換器１９の冷媒吐出管３の切換弁５Ａを開き、冷媒吸込管４の切換弁５Ｂを閉じ、且つ、利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃの高圧ガス管７の切換弁１０Ａ、１１Ａを閉じ、低圧ガス管８の切換弁１０Ｂ、１１Ｂを開く。
【００１３】
これにより、圧縮機１８から吐出された冷媒は、冷媒吐出管３、切換弁５Ａ、熱源側熱交換器１９と順次流れてここで凝縮液化した後、冷媒流量制御弁１７及び液管９を経て、各利用側ユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃの冷媒流量制御弁１４、１５、１６に分配され、ここで減圧される。
【００１４】
尚、このときマイクロコンピュータ２２は、冷媒流量制御弁１７は全開とすると共に、冷媒流量制御弁１４、１５、１６は温度センサ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃの出力に基づいて絞り量が調節される。然る後、各冷媒流量制御弁１４、１５、１６を経た冷媒は、各利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃに流入して蒸発気化した後、利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃからは、切換弁１０Ｂ、１１Ｂを経て低圧ガス管８に入り、利用側熱交換器１２Ａからはそのまま低圧ガス管８に入る。そして、低圧ガス管８で合流した冷媒は、冷媒吸込管４、気液分離器２１を順次経て圧縮機１８に吸い込まれる。
【００１５】
このように、この場合には熱源側熱交換器１９は凝縮器として作用し、全利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは蒸発器として作用するので、左室、中室、右室の全てが同時に冷却されることになる。また、前述の如く熱源側熱交換器１９の容量は、全利用側熱交換器１２Ａ〜１２Ｃの容量の総和に略等しくなるので、蒸発器として作用する利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃからの廃熱は、熱源側熱交換器１９にて十分に放散できる。
【００１６】
次に、左室及び中室を冷却する一方、右室は加温する場合について説明する。
【００１７】
例えば前記温度センサ２３Ａ、２３Ｂが検出した温度が冷却設定温度以上である場合、マイクロコンピュータ２２は熱源側熱交換器１９の切換弁５Ａを開くと共に、切換弁５Ｂを閉じ、且つ、冷却する利用側熱交換器１２Ｂの切換弁１０Ａを閉じ、切換弁１０Ｂは開き、且つ、加温する利用側熱交換器１２Ｃの切換弁１１Ａを開き、切換弁１１Ｂは閉じる。
【００１８】
これにより、圧縮機１８から吐出された冷媒の一部は冷媒吐出管３、切換弁３４Ａを順次経て、熱源側熱交換器１９に流れると共に、残りの冷媒は高圧ガス管７を経て、加温する利用側ユニット１Ｃの切換弁１１Ａから利用側熱交換器１２Ｃへと流入する。そして、この利用側熱交換器１２Ｃと熱源側熱交換器１９にて凝縮液化される。これら熱交換器１２Ｃ、１９で凝縮液化された冷媒は、液管９を経て利用側ユニット１Ａ、１Ｂの冷媒流量制御弁１４、１５で減圧された後、それぞれの利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂに流入して蒸発気化する。
【００１９】
尚、マイクロコンピュータ２２は、冷媒流量制御弁１６及び冷媒流量制御弁１７を全開とすると共に、冷媒流量制御弁１４、１５は、温度センサ２３Ａ、２３Ｂの出力に基づいて調節する。
【００２０】
利用側熱交換器１２Ａを経た冷媒は低圧ガス管８に、また、利用側熱交換器１２Ｂを経た冷媒は切換弁１０Ｂを経た後低圧ガス管８に流入して合流し、冷媒吸込管４、気液分離機２１を順次経て圧縮機１８に吸い込まれる。このように、この場合には利用側熱交換器１２Ｃは凝縮器として作用するので、右室は加温され、蒸発器として作用する利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂにて左室及び中室は冷却されることになる。
【００２１】
係る冷却加温同時運転時、利用側ユニット１Ｃの冷媒流量制御弁１６が全開して冷媒圧力損失が生じないようにしているが、液管９内の液冷媒圧力がアンバランスと成らないように、マイクロコンピュータ２２は冷媒流量制御弁１７で圧力調整する。
【００２２】
このように、利用側ユニット１Ｃでは利用側ユニット１Ａ及び１Ｂの冷却時に生じる廃熱を利用して右室の加温を行うことができるため、効率的に熱回収及び利用を行うことができ、効率の良い運転を行うことができる。そのため、電気ヒータだけで加温を行っていた従来の自動販売機と比して、電力消費量を減少させることができ、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００２３】
次に、左室を冷却すると共に、中室、右室は加温する場合について説明する。
【００２４】
温度センサ２３Ａが検出した温度が冷却設定温度以上である場合、前記マイクロコンピュータ２２は熱源側熱交換器１９の切換弁５Ａ及び５Ｂを閉じ、且つ、加温する利用側熱交換器１２Ｂの切換弁１０Ａを開き、切換弁１０Ｂを閉じ、利用側熱交換器１２Ｃの切換弁１１Ａを開き、切換弁１１Ｂを閉じる。
【００２５】
これにより、圧縮機１８から吐出された冷媒は冷媒吐出管３、高圧ガス管７を経て加温する各利用側ユニット１Ｂ、１Ｃの各切換弁１０Ａ、１１Ａから各利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃへと流入し、これら利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃで凝縮液化されるようになる。そして、これら利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃで凝縮液化された冷媒は、液管３８を経て利用側ユニット１Ａの冷媒流量制御弁１４で減圧された後、利用側熱交換器１２Ａで蒸発気化される。
【００２６】
尚、マイクロコンピュータ２２は冷媒流量制御弁１５、１６及び冷媒流量制御弁１７を全開とすると共に、冷媒流量制御弁１４は温度センサ２３Ａの出力に基づいて調節する。
【００２７】
利用側熱交換器１２Ａを経た冷媒は低圧ガス管８に流入し、冷媒吸込管４、気液分離器２１を順次経て圧縮機１８に吸い込まれる。このように、この場合には凝縮器として作用する利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃで中室、右室が加温され、蒸発器として作用する利用側熱交換器１２Ａで左室が冷却されるようになる。
【００２８】
以上の如く、利用側ユニット１Ｂ、１Ｃによる加温は、利用側ユニット１Ａの冷却時に生じる廃熱を利用して行われるため、効率的に熱回収及び利用を行うことができ、効率の良い運転を行うことができる。
【００２９】
ここで、従来例における各利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃのそれぞれの容量は、前述の如く利用側熱交換器１２Ａの容量（比率３）＝利用側熱交換器１２Ｂの容量（比率１）＋利用側熱交換器１２Ｃの容量（比率２）とされている。これにより、利用側熱交換器１２Ａが蒸発器として作用する際の廃熱を全て利用して利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃを加温することができるため、熱源側熱交換器１９を使用して廃熱処理する必要がなくなり、無駄のない熱回収による効率の良い運転を行うことができる。
【００３０】
従って、この場合にも電気ヒータだけで加温を行っていた従来の自動販売機と比して、電力消費量を削減することができ、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００３１】
ここで、外気の熱を利用して冷却加温するこの種のヒートポンプにおいては、圧縮機１８と熱源側熱交換器１９を同一の風路内に設置して放熱ファン２４で同時に熱交換するものが知られている。そして、熱源側熱交換器１９を凝縮器として作用させる場合は、圧縮機１８と熱源側熱交換器１９を同時に空冷できるので都合が良い。
【００３２】
しかしながら、外気温度が低く熱源側熱交換器１９を蒸発器として作用させる場合は、圧縮機１８の温度が低下しすぎて冷媒が圧縮機１８内で凝縮滞留してシステム内の冷媒が不足するなどの問題が生じる。
【００３３】
そこで、図１２は、特許文献２に記載された従来の圧縮機断熱部材の構成図を示すものである。図１２に示すように、圧縮機１８の温度が低下しすぎないように圧縮機１８をグラスウール等の断熱材２４で囲う構造が提案されている。
【００３４】
また、熱源側熱交換器１９は、能力の高いフィンチューブ熱交換器が用いられている。
【特許文献１】特開２００２−２７７１４７号公報
【特許文献２】特開平８−１９３５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３５】
しかしながら、上記従来の構成では、圧縮機と熱源側熱交換器が放熱ファンで同時に空冷あるいは熱交換されるため、加温運転時においても圧縮機に風が当たることになり、圧縮機から放熱する分だけ加温能力が低下して効率が低下する。
【００３６】
また、レシプロ型圧縮機などの円筒状でない外形の圧縮機では、断熱材で密着して囲うことが困難である。
【００３７】
また、圧縮機に風が当たらないように風路を形成して、従来の熱源側熱交換器を用いると、風路開口面積が小さいので風量が低下し、風路出口空気の相対湿度が増大して熱交換器あるいは風路出口の近傍で結露が発生するなどの問題が生じる。
【００３８】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、自動販売機の狭い機械室の中で熱源側熱交換器に対して十分な風量を確保しながら、圧縮機からの放熱を抑制して、加温効率を高めることができる自動販売機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
上記従来の課題を解決するために、本発明の自動販売機は、圧縮機の左右方向の空間領域に独立した風路を構成し、前記風路の内部にスパイラルフィンチューブで形成した室外熱交換器と放熱ファンを配置し、圧縮機の上面形状に合わせて発泡成形した断熱材で圧縮機を囲ったものである。
【００４０】
これによって、圧縮機に風が当たらないとともに、風路抵抗が小さいスパイラルフィンチューブ熱交換器を用いることで、風路断面積が小さくても十分な風量を確保することができる。
【００４１】
また、ポリプロピレン発泡体などの成形可能な断熱材を、圧縮機の上面形状に合わせて成形し、圧縮機を囲うことで、外形寸法の増大を抑えながら圧縮機の放熱を抑制することができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明の自動販売機は、圧縮機からの放熱を抑制し、加温能力を向上させることができる。この結果、ヒートポンプを用いて加温する場合の消費電力量をさらに削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
請求項１に記載の発明は、商品を収納するホット／コールド切換室を有する自動販売機において、前記ホット／コールド切換室内に設置された室内凝縮器と、商品を収納する区画の外に設置されたスパイラルフィンチューブで形成した室外熱交換器と、圧縮機と、放熱ファンとを備え、前記圧縮機の左右方向の空間領域に独立した風路を構成し、前記風路の内部に前記室外熱交換器と前記放熱ファンを配置したものであり、前記放熱ファンは前記風路内の前記室外熱交換器のみを空冷し、前記圧縮機に風が当たらないため、前記圧縮機からの放熱を抑制して、加温能力を向上させることができる。また、スパイラルフィンチューブで形成した室外熱交換器を用いることで、風路断面積が小さくても結露の発生を防止でき、狭い機械室において、圧縮機の左右方向のスペースを有効活用でき、特に幅の広い自動販売機に効果的である。
【００４４】
請求項２に記載の発明は、商品を収納するホット／コールド切換室を有する自動販売機において、前記ホット／コールド切換室内に設置された室内凝縮器と、商品を収納する区画の外に設置されたスパイラルフィンチューブで形成した室外熱交換器と、圧縮機と、放熱ファンとを備え、前記圧縮機の上方向の空間領域に独立した風路を構成し、前記風路の内部に前記室外熱交換器と前記放熱ファンを配置したものであり、前記放熱ファンは前記風路内の前記室外熱交換器のみを空冷し、前記圧縮機に風が当たらないため、前記圧縮機からの放熱を抑制して、加温能力を向上させることができる。また、スパイラルフィンチューブで形成した室外熱交換器を用いることで、風路断面積が小さくても結露の発生を防止でき、狭い機械室において、圧縮機の上方向のスペースを有効活用でき、特に高さの低い圧縮機を有する自動販売機に効果的である。
【００４５】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、圧縮機側の風路を形成する部品にスリットを設けることで、圧縮機周辺に風路開口部を形成したものであり、圧縮機周辺で冷媒が漏洩しても、スリットから機械室の外へ排出され、機械室の内部に漏洩冷媒が充満するのを防止できる。
【００４６】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、圧縮機上面形状に合わせて発泡成形した断熱材で圧縮機を囲うものであり、外形寸法の増大を抑えながら圧縮機の放熱を抑制することができる。
【００４７】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、ＨＣ冷媒を使用するとともに、圧縮機と配管の継手部を、風路開口部の近辺に露出させることにより、圧縮機と配管の継手部からＨＣ冷媒が漏洩しても、継手部は圧縮機上部の風路開口部の近辺に露出しているため、放熱ファンにより機械室の外へ排出することができる。
【００４８】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、蒸発器として働く室外熱交換器の配管に結露センサを取り付け、前記結露センサにより結露を検知すると、加温システムの運転を停止させるものであり、機械室の外に結露水が流出するのを防止することができる。
【００４９】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の発明において、機械室の風路を形成する風路構成部材の結露水貯留部に吸水シートを設けたものであり、結露発生を検知して運転を停止するまでの間に排出される結露水を、吸水シートで吸収させ、所定の時間、圧縮機からの熱と放熱ファンの連続運転により、吸水シートの水分を蒸発させるので、結露水が機械室の外に流出するのを防止することができる。
【００５０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００５１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における自動販売機の冷凍サイクル図である。図２は、本発明の実施の形態１における自動販売機の縦断面図である。図３（ａ）は、本発明の実施の形態１における自動販売機の機械室の平面図、図３（ｂ）は本発明の実施の形態１における自動販売機の機械室の断面図である。なお、従来と同一の構成作用については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５２】
図１に示すように、自動販売機の庫内は３つに分割され、冷却専用庫（以下左室という）、冷却加温庫Ｂ（以下中室という）、冷却加温庫Ｃ（以下右室という）にそれぞれ対応して、後に詳述する利用側ユニット１Ａ（特定利用側ユニット）、利用側ユニット１Ｂ及び利用側ユニット１Ｃが設けられ、各ユニットにはそれぞれ送風機が設けられている。自動販売機の庫外側には、熱源側ユニット２及び送風機２０が設けられている。そして、これら熱源側ユニット２、利用側ユニット１Ａ〜１Ｃにて自動販売機の冷却加温装置が構成される。
【００５３】
図２において、自動販売機本体３０は、ホット／コールド切換室３１と機械室３２とから構成されている。ホット／コールド切換室３１の内部には、室内熱交換器３３、室内ファン３４、ヒータ３５が設置されている。機械室３２の内部には、圧縮機１８、室外熱交換器１９、放熱ファン２０が設置されている。そして、圧縮機１８を囲うように断熱材５６が配設されている。
【００５４】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、圧縮機１８の横に独立した風路３６を構成し、風路３６の内部に室外熱交換器１９と放熱ファン２０を配置したものである。
【００５５】
以上のように構成された自動販売機について、以下その動作、作用を説明する。
【００５６】
左室及び中室を冷却する一方、右室を加温する場合について説明する。熱源側熱交換器１９の切換弁５Ａを開くと共に、切換弁５Ｂを閉じ、且つ、冷却する利用側熱交換器１２Ｂの切換弁１０Ａを閉じ、切換弁１０Ｂは開き、且つ、加温する利用側熱交換器１２Ｃの切換弁１１Ａを開き、切換弁１１Ｂは閉じる。
【００５７】
これにより、圧縮機１８から吐出された冷媒の一部は冷媒吐出管３、切換弁５Ａを順次経て、熱源側熱交換器１９に流れると共に、残りの冷媒は高圧ガス管７を経て、加温する利用側ユニット１Ｃの切換弁１１Ａから利用側熱交換器１２Ｃへと流入する。そして、この利用側熱交換器１２Ｃと熱源側熱交換器１９にて凝縮液化される。これら熱交換器１２Ｃ、１９で凝縮液化された冷媒は、液管９を経て利用側ユニット１Ａ、１Ｂの冷媒流量制御弁１４、１５で減圧された後、それぞれの室内熱交換器１２Ａ、１２Ｂに流入して蒸発気化する。
【００５８】
利用側熱交換器１２Ａを経た冷媒は低圧ガス管８に、また、利用側熱交換器１２Ｂを経た冷媒は切換弁１０Ｂを経た後低圧ガス管８に流入して合流し、冷媒吸込管４、気液分離機２１を順次経て圧縮機１８に吸い込まれる。このように、利用側室内熱交換器１２Ｃは凝縮器として作用するので、右室は加温され、蒸発器として作用する利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂにて左室及び中室は冷却されることになる。
【００５９】
また、室内ファン３４は、室内熱交換器３３の熱を、ホット／コールド切換室３１内に循環させて加温するためのものであり、ヒータ３５は、冷凍サイクルの加温能力が低下する低外気温の起動時等に通電される。
【００６０】
放熱ファン２０は、風路３６内に風を流して、室外熱交換器１９と空気の間で熱交換を行わせる。放熱ファン２０と室外熱交換器１９は風路３６内に収納されているため、放熱ファン２０による風は風路３６内を流れ、風路３６外に配置された圧縮機１８が空冷されることはなく、圧縮機１８からの放熱を抑制することができる。その結果、室内熱交換器３３の凝縮温度が上昇し、負荷が同じであれば、圧縮機１８の運転率を減少させることができ、消費電力量が低減し、省エネが図れる。
【００６１】
このとき、従来技術では、風路３６を構成していないため、放熱ファン２０による風は、室外熱交換器と空気との間で熱交換させると共に、圧縮機１８を空冷することになり、圧縮機からの放熱が促進されて、室内熱交換器３３の凝縮温度が低下し、加温効率が低下する。
【００６２】
図２および図３において、放熱ファン２０を２個配置した構成としているが、室外熱交換器１９の容量と放熱ファン２０の風量との適合性を考慮して、１個あるいは３個以上としてもよい。
【００６３】
また、圧縮機上面形状に合わせて発泡成形した断熱材３７で圧縮機１８を囲うことにより、圧縮機１８の放熱を抑制することができる。断熱材３７としては、断熱性が高く熱変形の小さなポリプロピレン発泡体（例えば、ＪＳＰ製ＥＰＰ−１５Ｐ）が望ましく、他の断熱材である発泡スチロールでは、７０℃以上の雰囲気下での熱変形の問題が発生し、ウレタンでは、耐熱性は高くなるが、吸湿性を有するという問題が発生するため、好ましくない。
【００６４】
以上のように、本実施の形態においては、圧縮機１８の横に独立した風路３６を構成し、風路３６の内部に室外熱交換器１９と放熱ファン２０を配置したものであり、放熱ファン２０による風で圧縮機１８が空冷されることはなく、ヒートポンプ加温時に圧縮機１８からの放熱を抑制して、室内熱交換器３３の凝縮温度を上昇させる。その結果、負荷が同じであれば、圧縮機１８の運転率を減少させることができ、消費電力量が低減し、省エネが図れる。
【００６５】
また、本実施の形態では、圧縮機１８を囲う断熱材３７を、ポリプロピレンで発泡成形するため、断熱性が高く熱変形が小さくなり、外形寸法の増大を抑えながら圧縮機１８の放熱を抑制することができる。
【００６６】
なお、断熱材３７の材料を発泡ゴムとしてもよく、ポリプロピレン材料と同様に断熱性が高く熱変形が小さいという特徴がある。
【００６７】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における自動販売機の冷凍サイクル図である。図５は、本発明の実施の形態２における自動販売機の全体縦断面図である。図６は、本発明の実施の形態２における自動販売機の機械室の断面図である。図７は、本発明の実施の形態２における室外熱交換器の斜視図である。
【００６８】
図４に示すように、本発明の自動販売機は、ホット／コールド切換室３１、コールド専用室３８、第二のコールド専用室３９からなる貯蔵室を備え、Ｒ６００ａを冷媒とし、高温用レシプロ型圧縮機５０、ホット／コールド切換室３１内に設置された室内凝縮器５１、貯蔵室の外に設置され蒸発器として作用する室外熱交換器５２、膨張弁５３からなり、ホット／コールド切換室３１の加温を専用に行う加温システムを有する。
【００６９】
図５および図６に示すように、自動販売機３０の機械室３２内に圧縮機４６が配置されている。圧縮機４６の上方に独立した風路５０が構成され、風路５０の内部には室外熱交換器４８と放熱ファン２０とが配設されている。風路５０の下面側にはスリット５１が設けられ、圧縮機４６を囲うように断熱材５２が配設されている。また、蒸発温度になる場所に設置することで結露の有無を検知する結露センサ５３を室外熱交換器４８の配管に取り付ける。そして、結露水を吸収する吸水シート５２が、風路５０に設けたスリット５１の圧縮機４６側と、風路５０を構成する風路構成部材５５の結露水貯留部５６に設けられている。
【００７０】
図７に示すように、室外熱交換器４８には、管５７にフィン５８を螺旋状に巻き付けたスパイラルフィンチューブ熱交換器５９が用いられる。
【００７１】
以上のように構成された自動販売機について、以下その動作、作用を説明する。
【００７２】
まず、ホット／コールド切換室３１を冷却する場合、高温用圧縮機４６を停止した後、圧縮機１８を駆動する。圧縮機１８から吐出された冷媒は、凝縮器として作用する室外熱交換器１９で凝縮された後、それぞれ膨張弁Ａ４３、膨張弁Ｂ４４、膨張弁Ｃ４５で減圧されて、室内蒸発器４０、蒸発器４１、第二の蒸発器４２へ供給される。そして、室内蒸発器４０、蒸発器４１、第二の蒸発器４２で蒸発した冷媒が圧縮機１８へ還流する。
【００７３】
このとき、ホット／コールド切換室３１、コールド専用室３８、第二のコールド専用室３９の内所定の温度に達した貯蔵室は、当該する膨張弁Ａ４３、膨張弁Ｂ４４、膨張弁Ｃ４５を閉塞して冷媒の供給を停止する。さらに、すべての貯蔵室が所定の温度に達すると圧縮機１８の運転を停止する。
【００７４】
次に、ホット／コールド切換室３１を加温する場合、膨張弁Ａ４３を閉塞したまま、圧縮機１８を稼動して、コールド専用室３８、第二のコールド専用室３９の冷却を継続するとともに、高温用圧縮機４６を駆動する。高温用圧縮機４６から吐出された冷媒は、室内凝縮器４７で凝縮された後、膨張弁４９で減圧されて、室外熱交換器４８へ供給される。そして、室外熱交換器４８で蒸発した冷媒が高温用圧縮機４６へ還流する。
【００７５】
このように、ホット／コールド切換室３１を加温する専用の加温システムを有するため、専用に設計された室外熱交換器４８と高温用レシプロ圧縮機４６のマッチングを最適化することで、圧縮機４６の耐久性確保と高効率化が図れる。
【００７６】
また、圧縮機４６の上方の空間に室外熱交換器４８を配置するに際し、スパイラルフィンチューブで形成した熱交換器５９を用いることで、構造上、室外熱交換器４８が平面状にコンパクトになる。さらに、スパイラルフィンチューブ熱交換器５９のフィン５８相互間の間隔が広く、かつ、螺旋状になって繋がっているため、風の抵抗が小さくなり、風路断面積が小さくても、十分な風量を確保でき、熱交換器あるいは風路出口の近傍で結露が発生するのを防止できる。さらに、埃も堆積し難くなりフィン５８相互間の目詰まりの発生を抑制できる。
【００７７】
放熱ファン２０は、風路５０内に風を流して、室外熱交換器４８と空気の間で熱交換を行わせる。放熱ファン２０と室外熱交換器４８は風路５０内に収納されているため、放熱ファン２０による風は風路５０内を流れ、風路５０外に配置された圧縮機４６が空冷されることはなく、圧縮機４６からの放熱を抑制することができる。
【００７８】
風路５０の下面側にスリット５１を設けているため、風路５０の吸込口の総面積が大きくなり、放熱ファン２０による風路５０内への吸込み風量が増加し、室外熱交換器４８との熱交換能力が増大する。
【００７９】
また、結露センサ５３により結露を検知すると、加温システムの運転を停止させる。
【００８０】
さらに、風路５０に設けたスリット５１の圧縮機４６側と風路５０を構成する風路構成部材５５の結露水貯留部５６に吸水シート５４を設け、結露発生を検知して運転を停止するまでの間に排出される結露水を、吸水シート５４で吸収させる。この水分を含んだ吸収シート５４は、圧縮機４６からの熱と放熱ファン２０の連続運転により、水分を蒸発させる。
【００８１】
なお、加温単独ヒートポンプにおいて、吸水シート５４を設けていない場合、結露水を冷却側の室外熱交換器１９、または、圧縮機１８の近辺に導き、冷却側の排熱により蒸発させてもよく、この場合、冷却側の効率が向上する。
【００８２】
以上のように、本実施の形態においては、圧縮機４６の上方に独立した風路５０を構成し、風路５０の内部にスパイラルフィンチューブで形成した熱交換器５９と放熱ファン２０を配置したもので、構造上、熱交換器５９が平面状にコンパクトになり、狭い機械室３２内の圧縮機４６の上方のスペースを有効活用できる。また、風の抵抗が小さくなり、風路断面積が小さくても、十分な風量を確保でき、室外熱交換器４８あるいは風路５０出口の近傍で結露が発生するのを防止できる。さらに、埃による目詰まりも発生し難く、メンテナンスフリーとすることができる。
【００８３】
なお、圧縮機４６には、突極集中巻きＤＣインバータ圧縮機が望ましい。これは、従来の分布巻き圧縮機のように、予め巻き取っておいたモータコイルをスロットに後から挿入する製法とは異なり、モータコイルをスロットに直接巻く製法のため、巻線ピッチが非常に狭くなり、モータのコイルエンド寸法を約１／３に縮小でき、圧縮機の高さ寸法を低く抑えることができるので、圧縮機４６の上方のスペースを確保しやすくなる。
【００８４】
また、圧縮機４６の上方のスペースに余裕があれば、そのスペースに設置する室外熱交換器４８を構成するスパイラルフィンチューブ熱交換器５９を、上下に重ねた２段構成としてもよく、その場合、蒸発能力を向上させることができる。
【００８５】
また、本実施の形態では、風路５０の下面側にスリット５１を設けているため、風路５０の吸込口の総面積が大きくなり、室外熱交換器４８との熱交換能力が増大する。
【００８６】
また、本実施の形態では、結露の有無を検知する結露センサ５３が室外熱交換器４８の下部側配管に配設されており、蒸発温度になる場所に設置することで結露の有無を検知する結露センサ５３により結露を検知すると、加温システムの運転を停止し、機械室３２の外に結露水が流出するのを防止する。
【００８７】
また、本実施の形態では、風路５０に設けたスリット５１の圧縮機４６側と結露水貯留部５６に吸水シート５４を設け、結露発生を検知して運転を停止するまでの間に排出される結露水を、吸水シート５４で吸収させることにより、結露水が機械室３２の外に流出するのを防止することができる。
【００８８】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３における自動販売機の機械室の断面図である。なお、実施の形態２と同一の構成作用については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８９】
図８において、圧縮機４６には、吐出管６０と、吸入管６１が取り付けられており、吐出管６０と吸入管６１の継手部を、圧縮機４５を囲う断熱材６２の外側に露出させている。
【００９０】
以上のように構成された自動販売機について、以下その動作、作用を説明する。
【００９１】
まず、吐出管６０と吸入管６１の配管との継手部を断熱材６２から露出させており、ＨＣ冷媒使用時に、吐出管６０と吸入管６１の配管との継手部からＨＣ冷媒が漏洩しても、圧縮機４６上部の風路開口部（スリット５１）より、放熱ファン２０により機械室３２の外へ排出される。
【００９２】
以上のように、本実施の形態においては、吐出管６０と吸入管６１の継手部を、圧縮機４６を囲う断熱材６２の外側に露出させているので、継手部からＨＣ冷媒が漏洩しても、圧縮機４６上部のスリット５１より、機械室３２の外へ排出され、機械室３２の内部に漏洩冷媒が充満するのを防止でき、着火源に対する安全性がより一層向上する。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
以上のように、本発明にかかる自動販売機は、ヒートポンプ加温時に圧縮機の温度を高温に維持し、加温能力を向上させることが可能となるので、冷温蔵庫等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施の形態１における自動販売機の冷凍サイクル図
【図２】本発明の実施の形態１における自動販売機の縦断面図
【図３】（ａ）は本発明の実施の形態１における自動販売機の機械室の平面図（ｂ）は本発明の実施の形態１における自動販売機の機械室の断面図
【図４】本発明の実施の形態２における自動販売機の冷凍サイクル図
【図５】本発明の実施の形態２における自動販売機の全体縦断面図
【図６】本発明の実施の形態２における自動販売機の機械室の断面図
【図７】本発明の実施の形態２における室外熱交換器の斜視図
【図８】本発明の実施の形態３における自動販売機の機械室の断面図
【図９】従来の自動販売機の冷媒回路図
【図１０】従来の自動販売機の制御装置の構成図
【図１１】従来の自動販売機の構成図
【図１２】従来の圧縮機断熱部材の構成図
【符号の説明】
【００９５】
１８  圧縮機
１９  室外熱交換器
２０  放熱ファン
３０  自動販売機本体
３１  ホット／コールド切換室
３３  室内熱交換器
３６  風路
４８  室外熱交換器
５０  風路
５１  スリット
５２  断熱材
５３  結露センサ
５４  吸水シート
５５  風路構成部材
５６  結露水貯留部
５９  スパイラルフィンチューブ熱交換器
【図１】
2006004254.tif 000003
【図２】
2006004254.tif 000004
【図３】
2006004254.tif 000005
【図４】
2006004254.tif 000006
【図５】
2006004254.tif 000007
【図６】
2006004254.tif 000008
【図７】
2006004254.tif 000009
【図８】
2006004254.tif 000010
【図９】
2006004254.tif 000011
【図１０】
2006004254.tif 000012
【図１１】
2006004254.tif 000013
【図１２】
2006004254.tif 000014